警惕！別讓這些小細(xì)節(jié)毀了整個(gè)PCB

2023/8/10 10:48:20??????點(diǎn)擊：
      PCB設(shè)計(jì)是一份嚴(yán)謹(jǐn)、仔細(xì)的工作。在PCB設(shè)計(jì)過(guò)程中，有非常多的小細(xì)節(jié)，一些小細(xì)節(jié)如果沒(méi)有注意的話，極大可能會(huì)影響整個(gè)PCB的性能，乃至決定整個(gè)產(chǎn)品的成敗。


      PCB布局規(guī)范細(xì)節(jié)


      1、在開(kāi)關(guān)電源高壓板中高電壓、大電流信號(hào)與低電壓、小電流的弱電信號(hào)完全分隔開(kāi)。






      2、在高頻數(shù)字電路中，晶體和晶振需靠近芯片放置。晶振的輸出能力也是有一定的限度的，假若晶振離芯片布局太遠(yuǎn)了，芯片內(nèi)部接收晶振信號(hào)后輸出的方波信號(hào)就會(huì)受到一定的干擾，在一定程度上就不會(huì)是固定頻率的了，這樣就會(huì)導(dǎo)致數(shù)字電路沒(méi)辦法同步工作。




      3、模塊相同、結(jié)構(gòu)相同的電路，采用“對(duì)稱(chēng)式”布局，快捷布局方法可以使用PCB設(shè)計(jì)軟件中的模塊復(fù)用功能。




      4、元器件的排列方式需要為后期的調(diào)試和維修做考慮，即小器件周?chē)灰胖么笃骷?；需要調(diào)試的元器件，周?chē)凶銐虻目臻g。


      5、去耦電容靠近IC電源管腳，并使之與電源和地之間形成的回路最短。






      PCB布線規(guī)范細(xì)節(jié)

      1、跨分割：指的是信號(hào)參考面不連續(xù)，信號(hào)線跨越了倆個(gè)不同的參考平面，而對(duì)信號(hào)產(chǎn)生一系列的EMI和串?dāng)_。PCB中的跨分割，可能對(duì)于低頻信號(hào)的影響不大，但對(duì)于一些高頻數(shù)字電路里面的信號(hào)，避免跨分割是非常重要的。








      2、焊盤(pán)出線問(wèn)題：在PCB設(shè)計(jì)中，焊盤(pán)走線也是一個(gè)需要注意的細(xì)節(jié)。如果在0402電阻封裝的兩個(gè)焊盤(pán)對(duì)角分別走線，加上PCB生產(chǎn)精度造成的阻焊偏差（阻焊窗單邊比焊盤(pán)大0.1mm），會(huì)形成如下圖中左圖所示的焊盤(pán)。在這樣的情況下，電阻焊接時(shí)由于焊錫表面張力的作用，會(huì)出現(xiàn)如下圖中右圖的不良旋轉(zhuǎn)。













      采用合理的布線方式，焊盤(pán)連線采用關(guān)于長(zhǎng)軸對(duì)稱(chēng)的扇出方式，可以比較有效地減小CHIP元件貼裝后的不良旋轉(zhuǎn)。如果焊盤(pán)扇出的線也關(guān)于短軸對(duì)稱(chēng)，還可以減小CHIP元件貼裝后的漂移。




      以及相鄰網(wǎng)絡(luò)是同網(wǎng)絡(luò)不能直接連接，需要先連接處焊盤(pán)之后再進(jìn)行連接，如圖下所示，直鏈容易在手工焊接的時(shí)候造成連焊。



      3、差分走線對(duì)內(nèi)等長(zhǎng)細(xì)節(jié)：差分信號(hào)和普通的單端信號(hào)走線相比，最明顯的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在抗干擾能力強(qiáng)、能有效抑制EMI、時(shí)序定位精確。很多設(shè)計(jì)師認(rèn)為，保持等間距比匹配線長(zhǎng)更重要。PCB差分走線的設(shè)計(jì)中，最重要的規(guī)則就是匹配線長(zhǎng)，其它的規(guī)則都可以根據(jù)，設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行靈活處理。


      下圖列舉出了一些對(duì)內(nèi)等長(zhǎng)的一些細(xì)節(jié)方法：






      4、時(shí)鐘信號(hào)：高頻信號(hào)盡量進(jìn)行包地屏蔽處理，如果沒(méi)有空間包地的話盡量隔開(kāi)3W的間距。








      5、其它：布線打孔的時(shí)候，需要注意臨層的參考平面割裂現(xiàn)象，出現(xiàn)在這樣的割裂情況，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的傳輸路徑過(guò)長(zhǎng)。孔與孔之間最好是保持一個(gè)可以過(guò)一根線的間距，這樣就可以防止平面層被割裂。影響參考平面的完整性。





      PCB中關(guān)乎生產(chǎn)方面的細(xì)節(jié)

      1、金手指的開(kāi)窗細(xì)節(jié)：對(duì)于金手指相信大家都有了解過(guò)的，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，一定需要注意金手指開(kāi)窗的這個(gè)小細(xì)節(jié)，金手指區(qū)域一定需要全部開(kāi)窗，有些設(shè)計(jì)師在做封裝的時(shí)候就會(huì)把開(kāi)窗區(qū)域添加上，以防止后面在PCB里面忘記添加。當(dāng)然也會(huì)有一些粗心大意的工程師就會(huì)忘記這一小細(xì)節(jié)，導(dǎo)致在后期PCB在生產(chǎn)出來(lái)之后產(chǎn)品的性能與使用壽命大大折扣。


      其中，在PCB里面開(kāi)窗的處理方法：在金手指相對(duì)應(yīng)的阻焊層區(qū)域進(jìn)行開(kāi)窗區(qū)域的繪制，可以用銅皮繪制，也可以用2D線繪制。


      2、金手指開(kāi)窗的作用：金手指開(kāi)窗指的是其器件焊盤(pán)與焊盤(pán)之間不上綠油，以避免長(zhǎng)期拔插而導(dǎo)致綠油的脫落，從而影響產(chǎn)品的性能和品質(zhì)。




      3、器件焊盤(pán)立碑現(xiàn)象：這個(gè)細(xì)節(jié)牽扯到PCB封裝設(shè)計(jì)，跟之前給大家介紹的焊盤(pán)出線方式也是有一點(diǎn)點(diǎn)聯(lián)系的。PCB封裝對(duì)于PCB設(shè)計(jì)也是非常重要的，封裝在PCB板上是器件實(shí)物的映射，所以在設(shè)計(jì)封裝的時(shí)候一定要注意焊盤(pán)設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格保持對(duì)稱(chēng)性，設(shè)計(jì)的尺寸與實(shí)際的尺寸不能相差太大。


      例如電阻電容封裝，倆邊的焊盤(pán)需要保持對(duì)稱(chēng)、尺寸一致，以保證焊料熔融時(shí)，元器件上面所有焊點(diǎn)的表面張力能保持平衡，已形成理想的焊點(diǎn)。焊盤(pán)不對(duì)稱(chēng)，回流焊時(shí)，焊盤(pán)較大的一端焊料達(dá)不到應(yīng)有的熔融潤(rùn)濕效果而造成導(dǎo)致器件偏移、立碑這種現(xiàn)象。